چکیده
در این مقاله تحلیل دینامیک دیوارهای برشی بنایی 4، 8 و 12 طبقه ایزوله پایه‌ای مورد بررسی قرار گرفته‌اند. هر یک از دیوارهای مذکور به عنوان پایه ستونی با چند درجه آزادی مدل شده است. نتایج حاصله نشان می‌دهند که به دلیل تاثیر اثرات مدی بالاتر، رفتار مشاهده شده مذکور بسیار پیچیده‌تر از رفتار مدل‌های ساده‌ای با یک درجه‌آزادی است. در این مقاله، تاثیر انواع مختلفی از سامانه‌های ایزولاسیون پایه‌ای و تاثیر استحکام سامانه تکیه‌گاهی گرانشی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. همچنین توصیه‌های تجربی برای فرایند طراحی ارایه شده است که با وجود فراهم ساختن حاشیه ایمنی مناسبی در مقابل تشکیل لولاشدگی (خمش) دیوار، کاهش قابل‌توجه‌ای را در نیروهای طراحی سازه‌های دوره‌ای-کوتاه فراهم می‌کنند.
1- مقدمه
عدم اطمینان مهندسان ساختمان در مناسب بودن مصالح بنایی تقویت‌شده (مسلح) به عنوان مصالح ساختمانی مناسبی در تامین استحکام لرزشی اولیه ساختمان‌ها در کدهای کاری جاری منعکس شده است. شیوه‌های طراحی ظرفیت در ادغام با مقررات کد بارگذاری نیوریلند ضرایب برشی لرزشی بالایی را برای دیوارهای برشی بنایی نشان می‌دهند، در حالی‌که پیش‌طرح کد بنایی پیشنهادی محدودیت‌های شدیدی را بر تنش‌های برشی طراحی تحمیل می‌کند. نتایج مذکور، ابعاد و نوع ساختمان‌های بنایی طراحی‌شده برای شرایط نیوزیلند را محدود ساخته‌اند.
در یکی از مقالات تازه منتشر‌شده [3] یکی از نویسندگان مقاله نشان می‌دهد که محدودیت‌های تنش برشی بیشینه، غیر واقعی هستند و برای طراحی صحیح ساختمان‌ها، تنش‌های برشی نهایی بسیار بالاتری باید مورد تایید و پذیرش قرار گیرند. نکته مذکور منجر به افزایش حوزه و گستره طراحی ساختمان‌های بنایی میشود. در این مقاله پیشنهاد جایگزینی مورد بررسی قرار می‌گیرد: محدودسازی نیروی برشی در ساختمان‌های بنایی، به وسیله ایزولاسیون پایه‌ای لرزشی.
ایزولاسیون پایه‌ای به وسیله نصب یک "طبقه ضعیف " کوتاه در بین پایه ساختمان و فونداسیون ایجاد میشود.
"طبقه ضعیف" مذکور شامل وسایلی با ساخت‌ویژه (مستهلک‌سازهای انرژی مکانیکی) است که عموماً از فولاد یا سرب ساخته می‌شوند و طراحی آنها به گونه‌ای است که دارای ظرفیت برشی پایین‌تری نسبت به سازه بالایی خود (سازه حمایت‌شده) هستند که قادر به استهلاک مقدار قابل‌توجه‌ای از انرژی از طریق تغییرشکل‌های غیر‌الاستیک هستند. با انتخاب صحیح مشخصات مطلوب ایزولاتور مورد‌نظر، شتاب ناشی از زلزله کاهش‌یافته و عناصر سازه‌ای بنایی حتی تحت جنبش‌های بسیار شدیدتر زلزله نیز به حالت الاستیک باقی می‌مانند. به دلیل شتاب‌های کم واکنش (محدود‌شده به وسیله ظرفیت مستهک‌سازهای انرژی مکانیکی) ناشی از ایزولاسیون پایه‌ای، خرابی غیرسازه‌ای ساختمان کمینه می‌گردد. خرابی سازه‌ای ساختمان نیز به ایزولاتورهای ساختمان منتقل میشود، به‌طوری‌که در مقایسه با هزینه ناشی ازخرابی سازه ساختمان، ایزولاتورهای مذکور را می‌توان با هزینه کمی تعویض و یا تعمیر کرد [4].
در سال‌های اخیر مجموعه مطالعات و تحقیقات قابل توجه‌ای در مورد ویژگی‌های سامانه‌های ایزولاسیون پایه‌ای مختلف انجام گرفته است. یکی از مهم‌ترین آنها، پژوهش انجام‌گرفته در آزمایشگاه فیزیک و مهندسی (P.E.L.) سازمان تحقیقات صنعتی و علمی است.
بارهای لرزشی در ساختمان های بنایی پایه ایزوله
